精密微納加工是一門多學科綜閤的**技術,要 求具有高精度、高穩定性和高自動化。在精密加工製 造過程中,切削的不穩定性控製和發展無顫振機床是 兩個重要的內容。
C.史蒂夫·蘇、劉孟坤編著的《切削振動和加工 不穩定性控製--精密微納加工的時頻分析方法》介紹 瞭切削動力學和不穩定加工的主要特點,引入瞭切削 振動和加工不穩定控製應用到的基本物理原理,在此 基礎上重點介紹瞭自適應濾波器和濾波-x LMS算法、 時頻分析方法、小波濾波器組原理和應用、動態不穩 定性的暫態特性和頻譜特性、動態不穩定性的同步時 頻域控製、高速下不穩定銑削和振動的時頻控製、不 穩定微銑削的多維時頻控製以及摩擦誘發的不穩定性 的時頻控製和同步時頻域內的混沌同步等內容。
本書將精密加工技術與係統論、方法論、計算機 技術、信息技術、傳感器技術、數字控製技術相結閤 ,形成瞭精密微納加工中切削振動和加工不穩定的創 新型控製算法,相應結果通過MATLAB語言和simulink 仿真工具進行驗證,可以使讀者快速瞭解和掌握。
本書目標讀者群體廣泛,適閤機械製造及其自動 化、控製理論與控製工程、電氣工程等專業的研究生 閱讀參考,特彆適閤從事精密微納加工的工程專業人 士閱讀使用,對於從事非綫性動力學和非綫性控製領 域的專業研究人士也具有重要的參考價值。
譯者序
原書前言
**章 切削動力學和不穩定加工
1.1 車削工序的不穩定
1.2 切削的穩定性
1.3 穩定與不穩定的界限
1.4 精細切削的穩定性
1.5 小結
參考文獻
第2章 基本的物理原理
2.1 歐幾裏得矢量
2.2 綫性空間
2.3 矩陣
2.4 離散函數
2.4.1 捲積和濾波運算
2.4.2 抽樣定理
2.4.3 z變換
2.5 動態響應的特徵工具
2.5.1 傅裏葉分析
2.5.2 小波分析
參考文獻
第3章 自適應濾波器和濾波-x LMS算法
3.1 離散時間FIR維納濾波器
3.1.1 性能檢測
3.1.2 性能函數的優化
3.2 梯度下降優化法
3.3 *小均方算法
3.4 濾波.x LMS算法
參考文獻
第4章 時頻分析
4.1 時間和頻率的對應關係
4.2 時域和頻域的分辨率
4.3 不確定原理
4.4 短時傅裏葉變換
4.5 時間連續的小波變換
4.6 瞬時頻率
4.6.1 基本概念
4.6.2 瞬時頻率的誤讀
4.6.3 多模結構的分解
4.6.4 瞬時頻率的示例
4.6.5 非綫性響應的特性
參考文獻
第5章 小波濾波器組
5.1 小波實例
5.2 多分辨率分析
5.3 離散小波變換和濾波器組
參考文獻
第6章 動態不穩定性的暫態特性和頻譜特性
6.1 時頻域中綫性化的含義
6.2 時頻域中的混沌路徑
6.3 總結
參考文獻
第7章 動態不穩定性的同步時頻域控製
7.1 混沌路徑的性質
7.1.1 穩態和非穩態下Hénon映射的OGY控製
7.1.2 穩態和非穩態下基於李雅普諾夫控製的杜芬振子
7.2 混沌控製的特性
7.3 混沌控製的有效性
參考文獻
第8章 高速下不穩定銑削和振動的時頻控製
8.1 銑削控製問題
8.2 高速低浸沒銑削模型
8.3 混沌路徑和銑削不穩定性
8.4 銑削不穩定控製
8.5 小結
參考文獻
第9章 不穩定微銑削的多維時頻控製
9.1 微銑削控製問題
9.2 非綫性微銑削模型
9.3 多變量微銑削的不穩定控製
9.4 微銑削的不穩定控製
9.5 小結
參考文獻
**0章 摩擦誘發的不穩定性的時頻控製
10.1 摩擦誘發的振動控製問題
10.2 連續鏇轉盤圓盤模式
10.3 摩擦誘發的動態振動
10.4 摩擦誘發的不穩定控製
10.5 小結
參考文獻
**1章 同步時頻域內的混沌同步
11.1 混沌同步
11.2 非自控的混沌係統的動力學
11.3 同步方案
11.4 混沌控製
11.4.1 方案1
11.4.2 方案2
11.5 小結
參考文獻
附錄 非綫性時頻控製的MATLAB編程實例
這本書的內容非常紮實,而且切入點非常獨特。我一直認為,理解“切削振動”的關鍵在於要能夠同時把握它在時間和頻率上的變化規律,而這本書恰恰圍繞“時頻分析”展開,給瞭我一個全新的視角。我之前接觸過一些關於切削振動的書籍,但要麼側重於理論推導,要麼過於偏重實驗數據,很少能像這本書這樣,將理論、方法和應用融為一體,並清晰地闡述“時頻分析”在其中的核心作用。書中關於如何通過時頻分析來辨彆不同頻率的振動源,比如刀具本身的振動、工件的固有振動、機床結構的振動等,以及如何區分它們的貢獻,這一點對於精確控製加工過程至關重要。我尤其欣賞書中對“瞬態信號”在時頻域的分析。在高速切削過程中,很多不利的振動都是短暫齣現的,傳統的方法很難捕捉到。而時頻分析,特彆是小波變換,能夠精確地捕捉這些瞬態信號,並分析其在時域和頻域的特徵,從而為我們提供有效的控製依據。這本書的語言風格也比較嚴謹,但又不失學術的嚴謹性和工程的實用性,對於我這樣的從業人員來說,既能學到紮實的理論,又能獲得直接可操作的指導。
評分我一直對“加工不穩定性”這種現象感到非常頭疼,它就像一個潛伏的“幽靈”,隨時可能齣現,毀掉整個加工過程。這本書通過“時頻分析”這樣一個視角,讓我看到瞭理解和控製它的可能性。我特彆喜歡書中關於如何將復雜的時域信號通過傅裏葉變換、小波變換等方法映射到時頻域,從而清晰地展現振動信號的能量分布和演變規律。這使得原本模糊不清的振動現象變得可視化,也更容易被分析和理解。書中關於如何識彆不同類型的加工不穩定性,比如它們在時頻域的獨特“指紋”,這一點讓我受益匪淺。我曾經花費大量的時間試圖通過調整參數來避免不穩定性,但往往收效甚微。而這本書提供瞭基於時頻分析的診斷方法,讓我們能夠更精準地找到問題的根源,從而采取更有效的解決措施。書中關於如何利用時頻分析來優化刀具的幾何形狀、切削參數,甚至機床的結構設計,都充滿瞭前瞻性的技術思想和實際操作指導。這不僅僅是一本技術手冊,更是一本幫助我們提升加工“直覺”和“洞察力”的寶貴財富。
評分這本書絕對是為那些在精密微納加工領域摸索多年的老兵量身打造的。我記得我剛入行的時候,麵對那些細微的加工誤差和意想不到的振動,真是束手無策。查閱瞭大量的資料,但很多都停留在宏觀層麵,要麼理論過於抽象,要麼實踐指導性不強,總感覺隔靴搔癢。直到我翻開這本書,我纔真切地感受到,原來“切削振動”和“加工不穩定性”這兩個詞背後蘊含著如此深刻的機理,而且這本書竟然能用“時頻分析”這樣一種強大而精密的工具來剖析它們。我特彆欣賞它不僅僅是理論的堆砌,而是將理論與實際的加工場景緊密結閤。比如,書中關於如何通過時頻分析識彆特定頻率的振動源,以及如何根據這些源來調整加工參數,這一點對我來說是顛覆性的。我曾經花費瞭數天時間,用試錯法來調整一個難以控製的錶麵粗糙度問題,現在迴想起來,如果當時有這本書的指導,我可能隻需要幾小時就能找到癥結所在。而且,它在“精密微納加工”這個細分領域的深入探討,更是讓我看到瞭在納米尺度上控製振動的可能性,這對於我目前正在進行的一個高精度光學元件加工項目至關重要。這本書就像一位經驗豐富的導師,不僅告訴你“是什麼”,更重要的是告訴你“為什麼”和“怎麼做”,而且它提供的“時頻分析方法”本身就是一種強大的思維工具,能夠幫助我們更深入地理解和解決加工中的復雜問題。
評分作為一名在精密加工領域摸爬滾打多年的技術人員,我深深體會到,想要實現高精度的加工,就必須深入理解並控製那些微小的、看似不起眼的振動。而這本書,恰恰為我們提供瞭一套極其強大和有效的解決方案——“時頻分析”。我之前接觸過很多關於振動控製的書籍,但都難以深入到“時頻”這個層麵,無法清晰地捕捉到振動信號在不同時間段內的頻率變化。這本書的齣現,就像打開瞭一扇全新的大門。我尤其欣賞書中關於如何通過時頻分析來識彆不同類型的切削振動,以及它們與加工不穩定性之間的內在聯係。那些復雜的數學公式和理論,在書中被巧妙地通過圖示和實例進行瞭生動的解讀,使得我能夠輕鬆地理解和掌握。書中關於如何利用時頻分析來預測和抑製加工過程中齣現的瞬態振動,以及如何通過調整加工參數來規避不穩定的加工區域,對我正在進行的一個高精度傳感器加工項目,提供瞭非常寶貴的技術指導。這本書不僅教會瞭我一種分析工具,更重要的是,它培養瞭我一種更加精細化、係統化的加工思維。
評分我一直對“加工不穩定性”這個概念感到非常睏惑,總覺得它是一種難以捉摸、難以預測的現象,常常在加工過程中突然齣現,導緻産品報廢,但又找不到根本原因。看瞭這本書之後,我纔恍然大悟。它不僅僅是在描述不穩定性,而是通過“時頻分析”這個強大的工具,將不穩定性背後的機理揭示得淋灕盡緻。書中對於切削振動與加工不穩定性之間的相互作用,以及如何通過時頻域的特徵來預測和控製不穩定性,有著非常詳盡的闡述。我特彆喜歡書中關於“增益”和“相位”在時頻域的響應分析,這幫助我理解瞭為什麼在某些參數下加工會變得不穩定,而在另一些參數下則能獲得穩定的切削過程。那些復雜的數學模型和公式,在書中被巧妙地通過圖錶和流程圖進行瞭可視化,使得我這個非數學專業齣身的工程師也能輕鬆理解。其中關於如何利用時頻分析來優化刀具路徑,減少刀具與工件之間的共振,以及如何設計主動或被動振動抑製係統,這些章節對於我正在負責的數控機床升級項目來說,具有極高的參考價值。我感覺這本書就像一本“加工黑匣子”的解碼手冊,讓我能夠真正地看透那些看似隨機的加工問題,並找到行之有效的解決方案。
評分我之前在精密機械加工行業工作多年,一直被睏擾於如何精確地控製加工過程中的微小振動,以達到納米級的加工精度。很多理論和方法都顯得過於籠統,無法針對具體的振動問題提供有效的解決方案。直到我讀到這本書,我纔發現“時頻分析”竟然是如此強大的工具,能夠如此清晰地揭示切削振動和加工不穩定的內在機理。書中關於如何通過時頻域的特徵來區分不同類型的加工不穩定性,例如顫振、切削層裂等,並且能夠預測其發生的條件,這一點對我來說是顛覆性的。我印象深刻的是書中關於如何利用時頻分析來優化刀具的設計和選型,以及如何根據實時的振動信號反饋來調整加工參數,從而實現閉環控製。這些內容都充滿瞭前沿的技術思想和實用的工程經驗。我感覺這本書就像一位經驗豐富的老工程師,用最先進的工具,將最復雜的加工難題剖析得明明白白。它不僅僅是一本技術書籍,更是一種解決問題的思維方式,一種能夠讓我們在微觀世界中精確把握宏觀結果的智慧。
評分我必須說,這本書給我的震撼遠不止於技術層麵的提升,它更像是一場思維的洗禮。作為一名在實驗室裏研究瞭近十年材料加工的學者,我常常沉浸在理論模型的推導和實驗數據的分析中,但總覺得缺乏一種能夠將時間和頻率這兩個看似獨立的維度融會貫通的視角。而這本書,正是以“時頻分析”為核心,像一把鋒利的解剖刀,將復雜的切削振動過程分解成一係列在時間和頻率域上都可以被觀察和控製的現象。我尤其對書中關於瞬時頻率和瞬時幅度的概念印象深刻。在傳統的傅裏葉變換中,我們隻能看到一個整體的頻譜,卻難以區分不同時間段內的頻率變化。但這本書通過引入更先進的時頻分析技術,比如小波變換,能夠清晰地展示振動信號在不同加工階段的演變規律。這對於我們理解加工過程中的動態特性,特彆是那些短暫齣現的、但對加工精度影響極大的瞬態振動,提供瞭前所未有的洞察力。書中通過大量的圖示和實例,將抽象的數學原理轉化為瞭直觀的工程應用。我記得其中一個關於如何利用時頻分析識彆刀具磨損引起的周期性振動,並將其與材料本身的固有頻率區分開來的例子,簡直是妙筆生花,瞬間就解決瞭睏擾我很久的一個問題。這本書不僅教會瞭我一種新的分析工具,更重要的是,它教會瞭我一種看待加工過程的全新方式,一種能夠深入本質、抓住關鍵的思維模式。
評分對於任何一個在精密微納加工領域辛勤耕耘的研究者或工程師而言,這本書都像是一盞指引方嚮的明燈。我之所以這麼說,是因為它不僅揭示瞭“切削振動”和“加工不穩定性”這些復雜現象的本質,更重要的是,它提供瞭一種全新的、極其強大的分析工具——“時頻分析”。我曾經在很多文獻中看到過對這些問題的討論,但大多停留在定性描述或者宏觀的定量的分析。而這本書,通過深入淺齣的講解,將“時頻分析”這種先進的數學工具巧妙地融入到加工領域的實踐中,使我們能夠以前所未有的精度來理解和控製加工過程。我特彆欣賞書中對於“瞬時頻率”和“瞬時相位”的引入,以及它們如何反映切削過程中動態的變化。這使得我們可以精確地定位振動發生的時間和頻率,從而采取有針對性的乾預措施。書中關於如何通過時頻分析來診斷和抑製加工不穩定的具體案例,比如如何分析刀具磨損、工件變形等對振動的影響,對我日常的工作有著極高的指導意義。這本書不僅教授瞭我們一種技術,更重要的是,它幫助我們建立瞭一種全新的、更深刻的、更精確的加工思維方式。
評分對於任何一個在精密製造領域追求極緻的用戶來說,這本書都是一本必不可少的參考書。它所提供的“時頻分析方法”簡直是解決精密微納加工中頑固問題的“神兵利器”。我之前一直被睏擾於某個高精度零件加工過程中齣現的周期性錶麵缺陷,嘗試瞭各種方法都收效甚微。翻閱這本書後,我纔意識到,原來這些缺陷很可能源於刀具和工件在特定頻率上的共振。書中關於如何通過時頻分析來識彆這種共振頻率,並提齣相應的抑製方法,對我來說簡直是醍醐灌頂。我特彆喜歡它將復雜的理論概念以直觀的圖錶和清晰的邏輯流程展現齣來,使得即使是初學者也能快速掌握核心要點。書中對不同類型切削振動的分類,以及它們在時頻域的典型錶現,也幫助我建立瞭一個清晰的認知框架。我尤其對書中關於“加工窗口”的概念印象深刻,它形象地描繪瞭在時頻域中存在一個穩定的加工區域,隻要我們的加工參數在這個區域內,就能獲得高質量的加工結果。這本書不僅解決瞭我的實際技術難題,更重要的是,它培養瞭我一種更加係統化、精細化的思考方式,讓我能夠從更深層次理解和解決加工中的各種挑戰。
評分這本書絕對是當前市場上關於精密微納加工領域最前沿、最有深度的一部著作。作為一名在該領域耕耘多年的研究者,我深知要實現納米級彆的加工精度,就必須對切削過程中産生的微小振動進行精細的控製。而這本書,正是抓住瞭“時頻分析”這一關鍵技術,為我們提供瞭一套係統而完整的解決方案。我之前嘗試過很多傳統的時間域分析方法,但往往受限於其對瞬態信號的捕捉能力,難以揭示振動信號在不同頻率上的動態變化。而本書引入的短時傅裏葉變換、小波變換等時頻分析技術,能夠將信號在時間和頻率上同時進行分解,從而獲得更豐富、更深入的信息。我特彆欣賞書中關於不同類型的加工不穩定性,例如“動態不穩定性”和“靜態不穩定性”在時頻域的特徵錶現。這些區分對於我們準確診斷問題根源,並采取針對性的控製策略至關重要。書中還詳細介紹瞭如何利用這些信息來優化加工參數,如進給量、切削速度、刀具幾何形狀等,以達到抑製振動、提高加工穩定性的目的。這本書不僅僅是理論的介紹,更重要的是它提供瞭大量的工程實踐案例和數據分析方法,使得讀者能夠將理論知識直接應用於實際生産中。
本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度,google,bing,sogou 等
© 2025 book.cndgn.com All Rights Reserved. 新城书站 版權所有